Todos los objetos del mundo real tienen cierto grado de brillo. En algunos casos, este brillo (o reflectividad) es evidente, como en los espejos, el cromo o el cristal. Otras veces es más sutil, como en la madera pintada o la piedra o cemento lisos pero sin pulir.
En Unreal Engine, puedes simular el brillo de los objetos mediante las Entradas de material Metálico, Especular y Rugosidad. En este tutorial, se muestran algunas formas comunes de incorporar brillo a tus Materiales.
Brillo
Cuando la luz incide sobre una superficie en el mundo real, una parte se absorbe, otra se dispersa y otra se refleja directamente. La luz dispersa se denomina reflexión difusa. Cuando vemos un objeto en el mundo que no parece reflectante, como el tronco de un árbol, estamos viendo principalmente luz dispersa o difusa. La luz que se refleja directamente se conoce como reflexión especular. Cuando ves tu imagen reflejada en un grifo cromado o en un charco de agua, estás viendo reflejos especulares.
El brillo en Unreal Engine no es un término técnico, sino estético. En este tutorial, el brillo se refiere a la capacidad de una superficie para producir reflejos coherentes, como un espejo. Las propiedades exactas de estos reflejos se definen por las entradas Metálico, Especular y Rugosidad.
Brillo y rugosidad
La rugosidad es un factor importante para determinar el brillo de un Material. La entrada Rugosidad toma un valor de 0 a 1.
- Cuanto menor sea el valor de Rugosidad, más similar a un espejo será el Material. Cuando la Rugosidad es 0, el Material se comporta como un espejo perfecto.
- Cuanto mayor sea el valor de Rugosidad, menos brillante se verá la superficie. Cuando la Rugosidad es 1, el Material aparece completamente difuso.
A continuación se muestra una demostración de cómo la rugosidad puede afectar el brillo de un material. En este caso, la esfera está en un entorno vacío por lo que el brillo que se ve en el modelo es un reflejo directo de la fuente de luz.
La esfera del extremo izquierdo tiene un valor de Rugosidad de 0, y la fuente de luz se refleja como un resalte nítido y preciso. Al aumentar el valor de Rugosidad de 0 a 1, el reflejo se vuelve más borroso y la esfera parece menos brillante.
Brillo y materiales metálicos
El brillo aparente de los objetos metálicos también lo determina el valor de Rugosidad. Los valores bajos de Rugosidad producen un Material metálico brillante, y los valores altos de Rugosidad producen un material que parece menos brillante. La diferencia principal entre un Material metálico y no metálico es la forma en que se calcula el color del reflejo especular.
- Cuando el valor Metálico es 0, los reflejos especulares reflejan el color del entorno y de las fuentes de luz.
- Cuando el valor Metálico es 1, los reflejos especulares se tiñen con el Color base del material.
Observa como el color de los reflejos se ve influenciado por el Color base cuando el valor Metálico cambia de 0 a 1.
En el siguiente ejemplo, se muestra como el valor de Rugosidad afecta a un Material metálico. Este Material tiene un valor Metálico de 1, que permanece constante en todas las imágenes. También hay un color azul sólido en la entrada Color base para mostrar cómo el color base influye en el color de los reflejos de un Material metálico.
Valores de rugosidad de 0 a 1 en un Material metálico.
En el extremo izquierdo, la esfera tiene un valor de Rugosidad de 0 y parece totalmente similar a un espejo. A medida que el valor de Rugosidad aumenta de 0 a 1 la esfera aparece menos brillante. Observa cómo el Color base del Material influye en el color de los reflejos.
Brillo y materiales especulares
En el 99 por ciento de los casos, no necesitarás ajustar la entrada Especular. El valor predeterminado de 0,5 es adecuado (y preciso) para la mayoría de los materiales.
La entrada Especular también puede tener un efecto sobre el brillo de un material. Acercar el valor Especular a 1 hará que los reflejos o brillos especulares de un material parezcan más brillantes y fuertes. Reducir el valor a 0 debilitará los reflejos especulares hasta hacerlos casi invisibles.
Aquí hay un ejemplo que muestra cómo la intensidad de los reflejos y el brillo especular se ven afectados cuando el valor Especular se cambia de 0 a 1.
La rugosidad afecta al brillo de un material independientemente del valor Especular. Incluso cuando el valor Especular se establece en 1, el brillo especular seguirá siendo borroso hasta la invisibilidad cuando el valor de Rugosidad sea 1. Ajustar el valor Especular no tendrá ningún efecto sobre el Material si Metálico está activado.
El valor especular predeterminado de 0,5 reproduce con precisión la especularidad medida de la gran mayoría de los objetos del mundo real. Por lo tanto, no debería ser necesario modificar el valor Especular para la mayoría de los materiales que crees. Por supuesto, puedes aumentar o reducir el valor especular como una opción artística, pero alejarse demasiado de 0,5 puede hacer que el Material sea menos plausible físicamente.
Cómo usar el brillo en los materiales
Sigue los siguientes pasos para crear un Material brillante.
Este tutorial utiliza texturas del Contenido de inicio de Unreal Engine. Si no incluiste el Contenido de inicio en tu proyecto, lee la página Migración de contenido para obtener información sobre cómo mover contenido entre proyectos. De esta manera, puedes añadir el Contenido de inicio a tu proyecto actual.
-
Haz clic derecho en el Explorador de contenido y elige Material en la sección Crear recurso básico del menú contextual.
-
Nombra el Material ShinyMaterial y haz doble clic en la miniatura para abrirlo en el Editor de materiales.
-
Con el Material abierto, añade las siguientes texturas y nodos de Expresión de material al gráfico de materiales. Puedes encontrar las texturas en la carpeta StarterContent > Texturas en el Explorador de contenido.
- Muestra de textura: T_Metal_Gold_D x 1
- Muestra de textura: T_Metal_Gold_N x 1
- Parámetro escalar x 3
- Multiplicar* x 1
- Cada parámetro escalar necesita un nombre único y un valor predeterminado. Selecciona cada parámetro escalar, cámbiales el nombre y establece su Valor predeterminado en el panel Detalles como se muestra a continuación.
-
Metálico: Valor predeterminado 0
- Especular: Valor predeterminado 0,5
- Rugosidad: Valor predeterminado 0,5
-
-
Conecta todos los nodos de Expresión de material a sus correspondientes entradas en el Nodo principal de material. Una vez completado, el gráfico de materiales debería tener este aspecto:
-
Haz clic en los botones Aplicar y Guardar de la barra de herramientas para compilar el material y, luego, cierra el Editor de materiales.
-
Encuentra el recurso ShinyMaterial en el Explorador de contenido, haz clic derecho sobre él y selecciona la opción Crear instancia de material en el menú contextual.
-
Haz doble clic en la Instancia de material en el Explorador de contenido para abrirla en el Editor de instancias de material. En el Editor de instancias, activa los tres Valores de parámetros escalares globales al marcar la casilla junto al nombre de cada parámetro.
Con los Valores de parámetros escalares activados, puedes cambiar los valores y ver inmediatamente los cambios en el viewport de previsualización. Por ejemplo, si estableces Metálico en 1 y, luego, Rugosidad en 0,2, obtendrás un metal muy brillante que parece oro, con algunas imperfecciones superficiales del Normal Map.
Si aumentas el valor de Rugosidad a 0,7, verás que el reflejo se difumina y la superficie pierde algo de brillo, pero los reflejos no desaparecen por completo.
Por último, si estableces Metálico en 0 y Rugosidad en 0,15 la superficie deja de parecerse a un metal y parece más bien plástico o pintura raspada.
Conclusión
Cuando configuras el valor de Rugosidad para tus Materiales recuerda que la mayoría de los objetos tienen algún grado de brillo. Incluso las superficies que normalmente no pensarías que son reflectantes tienden a mostrar algún tipo de brillo especular cuando las golpea una fuente de luz lo suficientemente fuerte.
La mayoría de las veces se debe evitar el uso de 0 o 1 para el valor de Rugosidad, y en su lugar utilizar un valor que caiga en algún lugar entre los dos extremos. Las máscaras de textura se utilizan a menudo para añadir variación y ruido al valor de Rugosidad. Esto produce superficies que no son uniformemente brillantes u opacas, sino una interesante combinación de ambas. Obtén más información sobre las máscaras de textura aquí.
Recuerda tener en cuenta el costo de rendimiento de los materiales reflectantes, y tener cuidado cuando se utiliza una gran cantidad de superficies metálicas en las proximidades. Los materiales pueden tener un alto costo de rendimiento cuando los objetos metálicos se reflejan entre sí, o reflejan los reflejos de los demás.